Olbers-paradoxon

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

Olbers-paradoxon egy német csillagász Heinrich Wilhelm Olbers által 1826-ban, korábban Johannes Kepler által 1610-ben valamint Halley és Cheseaux által a 18. században leírt fizikai paradoxon. Eszerint a tapasztalattal ellentétben egy statikus végtelen világegyetemben az égboltnak világosnak kellene lennie.

[szerkesztés] Feltevések

1. a Világegyetem végtelen,

2. végtelen számú egyenletesen elhelyezkedő csillagot tartalmaz,

akkor bármely irányba is nézünk, csillagra kellene rálátnunk. A fényesség független a távolságtól, emiatt az éjszakai égboltnak olyan fényesnek kellene lennie, mint egy csillag felszíne.

Azt is hozzá kell tennünk az előbbiekhez, hogyha figyelembe vesszük a fény véges sebességét, hogy

3. a csillagoknak nem csak térben, hanem időben is „egyenletesen” kell eloszlaniuk,

hiszen mennél távolabbra nézünk, annál régebbi, amit nézünk. Ez végtelen skálán azt jelenti, hogy

3*. a Világegyetemnek végtelen öregnek kell lennie, mindenféle drámaibb változások nélkül a csillagok természetében.

Kepler ezt bizonyítéknak tekintette a véges világegyetem, de legalábbis a véges számú csillag léte mellett. Érvelése nem teljes, ahogy látni fogjuk.

[szerkesztés] Magyarázat

Egy kísérlet a magyarázatra abból indul ki, hogy a Világegyetem nem átlátszó, és a távoli csillagok fényét leárnyékolják porok, gázok és sötétebb égitestek, emiatt nagy távolságból nem ér el hozzánk a fényük. Valójában ez nem oldja meg a paradoxont, ugyanis a termodinamika első főtétele szerint az energiának meg kell maradnia, ezért a közbenső anyagnak fel kell forrósodnia, ekkor pedig világítania kell (hőmérsékleti sugárzás). Ez ismét egyenletes sugárzást eredményezne minden irányban.

A paradoxon magyarázatát az adja, hogy a fény véges sebességgel halad az űrön át. A véges sebességgel a csillag fénye nem haladhatott messzebbre fényévekben mérve, mint ahány éves a csillag. Ezt a magyarázatot először 1848-ban ajánlotta Edgar Allan Poe, a híres amerikai költő és író, aki észrevette:

(Az idézet fordítása lektorálandó.)

„Ha a csillagok egymás után a végtelenségig világítanak, akkor a csillagos égbolt minden irányban egyenletes fényességű lenne (...) mivel nem lenne egyetlen olyan pont, ahonnan nem világítanának csillagok. Ezért a távcsöveinkben a számtalan irányban mutatott üresség csak úgy magyarázható, ha feltételezzük, hogy a láthatatlan háttér mélysége annyira nagy, hogy az onnan jövő sugárzás még nem ért el minket.” [1]